第十七章 机座和箱体简介
电机学讲义第十七章控制电机
表达式：
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动态特性：
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直流伺服电动机的机电过渡过程
• 电机的过渡过程：电气和机械的过渡过程 • 电动机在电枢外施控制电压变化后，由于电枢绕组有电
感，电枢电流不能突然增长，因而有一个电气过渡过程， 即相应电磁转矩的增长也有一个过程。 • 另一个方面，在电磁转矩的作用下，电机从一个状态到 另一个状态，由于电枢有一定的转动惯量，电机的转速 从一个稳态转速变化到另一个稳态转速需要一定的时间， 因此存在一个机械过渡过程 • 在整个机电过渡过程中，电气和机械过渡过程相互影响。
(1) m 相单 m 拍运行（三相单三拍运行） 通电顺序： U 相→V 相→W 相→U 相。
U1
V2
1
W2
4
2
W1
3
V1
U2
(1) U 相通电
U1
V2
1
W2
4
2
W1
3
V1
U2
(2) V 相通电
● 步距角：θ = 30°
U1
V2
W2
W1
V1
第17章 数控车削加工基础
在数控车削中，工件坐标系的建立是必需的环节。数控车床 型号不同，所用系统可能也不同，但是坐标系统是类似 的。
1-6
17.2.1 车床坐标轴
数控车削坐标系有两条坐标轴。规定了与车床旋转轴线平行 的方向为Z轴方向，工件的径向为X轴方向。 数控车床是以其主轴轴线方向为Z轴方向，刀具远离工件的 方向为Z轴正方向。X坐标的方向是在工件的径向上，且 平行于横向拖板，刀具离开工件旋转中心的方向为X轴正 方向。
1-14
17.3.3 数控车削加工进给路线的确定
（1）零件成型轮廓的进给路线。 在安排进行一刀或多刀加工的精车进给路线时，零件的最终成型轮廓应 该由最后一刀连续加工完成，并且要考虑到加工刀具的进刀、退刀位 置，尽量不要在连续的轮廓轨迹中安排切入、切出以及换刀或停顿， 以免造成工件的弹性变形、表面划伤等缺陷。 （2）加工中需要换刀的进给路线。 主要根据工步顺序的要求决定各把加工刀具的先后顺序以及加工刀具进 给路线的衔接。 （3）刀具切入、切出以及接刀点的位置选择。 加工刀具的切入、切出以及接刀点应该尽量选取在有空刀槽，或零件表 面间有拐点和转角的位置处，曲线要求相切或者光滑连接的部位不能 作为加工刀具切入、切出以及接刀点的位置。 （4）如果零件各加工部位的精度要求相差不大，应以最高的精度要求为 准，一次连续走刀加工完成零件的所有加工部位；如果零件各加工部 位的精度要求相差很大，应把精度接近的各加工表面安排在同一把车 刀的走刀路线上完成加工部位的切削，且要先加工精度要求较低的加 工部位，再加工精度要求较高的加工部位。
1-17
17.4.2 修改刀具库刀具
从刀具库选择的刀具，其参数是系统先前已经给定的参数， 有时并不适合加工需要。用户可以对其参数进行修改。 修改方法是在“刀具路径参数”选项卡中选中某一刀具 ，单击右键，在弹出的右键菜单中选择“编辑刀具”选 项，弹出“定义刀具”对话框，修改刀具参数。 定义刀具对话框包括4项参数：“类型· 一般车削”、“刀片 ”、“刀把”和“参数”。各类型介绍如下。 1．车削类型 2．刀片 3．刀把 4．参数
减速器箱体结构设计
放油孔与放油螺塞装配的画法： 见设计指导书P72图108。
5.起吊装置
见手册P216图18-2。 作用：为方便减速器的搬运，而 在箱体上设置起吊耳或起吊钩。
结构尺寸：见手册P149表11-3。 画法：参考手册P220~221。
6. 设置定位销
作用：保证箱盖与底座装配时准 确定位。在两端的凸缘上叉开各 布置一个。
2. 通气器
作用：保持箱体内、外压力的平 衡。在箱体顶部或直接在视孔盖 板上设置通气器，如图示。
通气器的结构型式及尺寸： 见手册P150表11-5。
通气器结构设计： 参考手册P216图例18-2。
3. 油标（见手册P84表7-10） 作用：检查、指示减速器内油面的 高度。
1）油标孔位置及结构： 见手册P221图18-7。注意，油孔最 低点应略高于箱内油面高度，螺
减速器箱体结构设计
一、箱体各部分名称 见手册P146~147表11-1、图11-1。
二、箱体的结构
箱体做成剖分式，分箱盖与 底座。
注意：剖分面与轴线在同一平面。
1. 轴承座孔旁联接凸台
此部位设计成加厚，以增加联接 刚性。
凸台厚度尺寸h： 根据Md1查手册P149表11-2，定出 C1、C2，通过作图确定出h。
7. 设置1~2个启盖螺钉 以方便打开箱盖。
塞螺纹直径选M16 1.5
2）油标装配结构的画法： 见手册P84表7-10及P216图18-2。
4. 放油孔及放油螺塞
作用：排放箱体内的污油。放油 螺塞用细牙螺纹，规格：M20× 1.5。
装配结构：螺塞和凸台端面间加 有防漏用的油垫，以保持密封。
位置设计：应在机座油池的最低 处设置放油孔，油池底面做成向 放油孔方向倾斜10~20。
机械基础第十七章、第十八章
2.双作用式叶片泵 双作用式叶片泵的工作原理如图17-5所示,它也是由定子1、转子2、叶 片3、配油盘和泵体等组成的。
图 17-5
3.叶片泵的特点和应用
叶片泵具有寿命长、噪声低、流量均匀、体积小、重量轻等优点;缺点 是对油液污染较敏感,自吸能力较齿轮泵差一些,结构也较复杂,工艺要求 高。
2.过滤器
对于液压系统来说,油液的过滤是十分重要的。 3.蓄能器
蓄能器是一种能够蓄存液体压力能并在需要时把它释放出来的能量储 存装置。
图 17-23
4.油管及管接头 5.油箱 油箱用来储油、散热、分离 油中的空气和杂质。
图 17-24
6.其他辅助元件
其他辅助元件还有液压油冷却器、液压油加热器、压力计等。 1.试述液压泵的工作原理,并说明齿轮泵、叶片泵和柱塞泵的工作原理 有什么共同之处,具体说明一种液压泵的工作过程。 2.从能量转换的角度说明液压泵、液压马达和液压缸三者的作用。 3.单向阀有什么用途?说明液控单向阀的工作原理并画出它的图形符号 。 4.溢流阀有什么用途?说明其工作原理并画出它的图形符号。
5.减压阀有什么用途?说明其工作原理并画出它的图形符号。 6.调速阀有什么用途?说明其工作原理并画出它的图形符号。 7.画出溢流阀、减压阀、顺序阀的图形符号。 8.节流调速的原理是怎样的?节流阀在系统中起什么作用? 9.油箱的作用是什么? 10.蓄能器的作用是什么? 11.过滤器的作用是什么?常见的有哪几种形式?
图 17-19
2.调速阀
由节流阀的工作原理分 析可知,当外载荷发生变 化时,节流阀的前后压力 差发生变化而影响节流阀 的流量稳定。
图 17-20
17.4 辅助元件
液压系统的辅助元件有密封装置、过滤器、蓄 能器、油管、管接头和油箱等。
第18章 (3)教材配套课件
第18章 机座和箱体
18.1 概述 18.2 机座和箱体的结构设计要点 18.3 机座和箱体的结构工艺性
第18章 机座和箱体
18.1 概述
机座和箱体等零件，在一台机器的总质量中占有很大的比 例(例如在机床中约占总质量的70%~90%)，同时在很大程度上 影响着机器的工作精度及抗振性能。若兼作运动部件的滑道 (导轨)，还影响着机器的耐磨性等。所以，正确选择机座和箱 体等零件的材料和正确设计其结构形式及尺寸，是减小机器质 量、节约金属材料、提高工作精度、增强机器刚度及耐磨性等 的重要途径。
第18章 机座和箱体
(3) 焊缝应尽可能避开最大应力和应力集中的位置。对于 受重载的结构件、高压容器等，在最大应力和应力集中的位置 上不应设置焊缝。例如焊接大跨距的钢梁，如果原材料长度不 够，则宁可增加一条焊缝，以便使焊缝避开最大应力的地方， 如图18-9(b)所示。压力容器的封头一般都设计成图18-9(d)所示 的形状，使焊缝避开应力集中的转角位置。
第18章 机座和箱体
18.1.1 机座和箱体的一般类型 1. 按构造形式分 机座和箱体按构造形式可分为以下四类： (1) 机座类(图18-1(a)、(b)、(c)、(d)); (2) 机架类(图18-1(e)、(f)、(g)); (3) 基板类(图18-1(h)); (4) 箱壳类(图18-1(i)、(j))。
第18章 机座和箱体 图 18-6 支架的三种设计方案
第18章 机座和箱体
(4) 铸制孔径。铸件上的孔用铸造方法制出，可减少机械 加工量。若孔的尺寸太小，造芯和清砂都有困难，应以机加工 来替代。表18-2为灰铸铁铸件容许铸出的最小孔径。
第18章 机座和箱体
18.3.2 焊接工艺性 焊接件的灵活运用可替代部分铸件和锻件，适用于单件、
机械设计教案
教材分析1.教材基本信息教材名称:机械设计出版社：高等教育出版社主编:濮良贵出版时间：2013年5月第9版2。
章节内容第一章绪论第二章机械设计总论第三章机械零件的强度第四章摩擦、磨损及润滑第五章螺纹连接机螺旋传动第六章键、花键、物件连接和销联结第七章铆接、焊接、胶接和过盈连接第八章带传动第九章链传动第十章齿轮传动第十一章蜗杆传动第十二章滑动轴承第十三章滚动轴承第十四章联轴器和离合器第十五章轴第十六章弹簧第十七章机座和箱体1第十八章减速器和变速器3。
教学手段和方法教学方法：教师讲授、案例分析、集体讨论、个别回答、师生互动启发教学手段：课件演示、视频课件4.实训教学环节实训一:连接件认知（螺栓、键、销）实训二：传动部件认知（带、齿轮、蜗杆、链传动）实训三：轴系部件认知（轴、轴承、联轴器、离合器等）5.教材优缺点分析优点：《“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材：机械设计（第9版）》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是在西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著，濮良贵、纪名刚主编《机械设计》（第八版）的基础上，根据教育部2011年制订的“机械设计课程教学基本要求"和编者多年来的教学实践经验，考虑加强学生素质教育和能力培养，结合拓宽专业面后的教学改革以及我国机械工业发展的需要修订而成的。
内容上能够反映现代机械设计的最新技术，具有较强的针对性和实用性.书后附录有常用量的名称、单位、符号及换算关系。
教材覆盖面广,较为权威。
缺点:配套习题略少，没有配套的实验指导类教材6.参考教材机械设计指导手册（图书馆）机械设计课程设计机械设计习题集2第1次 2学时单元标题:第一章绪论第二章机械设计总论课堂类别:理论教学目标：1、了解机器的组成;明确零件的概括分类及零件与机器的关系。
2、明确本课程的内容、性质和任务；注意本课程与先修课程及后续课程的关系和相应的学习方法.3、深刻理解机械零件的失效形式及应满足的基本要求。
机械原理与机械设计基本第二十七章 机架、箱体和导轨的结构设计
设计的过程中主要应考虑以下问题： 1.满足强度和刚度要求。
2. 散热性能和热变形问题。 3. 结构设计合理。 4. 工艺性问题。 5. 减振、隔振问题。 6. 造型好、质量轻。
值得注意的是在设计不同的箱体时，考虑问题时应该有所侧重。
三 、箱体毛坯的选择
铸造容易制造出结构复杂的箱体毛坯，铸造箱体的热影响变形小，吸 振能力较强，也容易获得较好的结构刚度，但其质量大。
焊接箱体允许有薄壁和大平面，而铸造却较难实现薄壁和大平面，此 外焊接箱体一般比铸造箱体轻，
大型的机座或箱体的制造，则常采用分体铸造，整体焊接的办法。 在选择箱体毛坯的时候，还要与生产能力和生产规模相符合。
四、 箱体结构主要参数设计
1． 壁厚 铸铁、铸钢和其它材料箱体的壁厚可以从表16-1和表16-2中选取，表中
• 机架的强度和刚度都需要从静态和动态两方 面来考虑。动刚度是衡量机架抗震能力的指 标，而提高机架抗振能力应从提高机架构件 的静刚度，控制固有频率，加大阻尼等方面 着手。
• ３．稳定性
• 机架受压结构及受压弯结构都存在失稳问 题。有些构件制成薄壁腹式也存在局部失 稳。稳定性是保证机架正常工作的基本条 件。必须加以校核。
• ４．对于机床、仪器等精密机械还应考虑 热变形。
• 热变形将直接影响机架原有精度，从而使 产品精度下降。
• 二 .机架设计的一般要求 • 1.在满足强度和刚度的前提下，机架的重量
应要求轻、成本低。
• 2.抗振性好。 • 3 .噪声小。 • 4.温度场分布合理，热变形对精度的影响小。 • 5.结构设计合理，工艺性良好，便于铸造、
• 三.焊接机架的退火
箱体的结构设计
一 、 箱体的主要功能
机床结构和部件介绍
机床结构和部件介绍机床是制造业中常见的一种设备，用于加工工件以改变其形状、尺寸和表面质量。
机床的结构和部件是构成机床整体的重要组成部分。
本文将介绍机床的结构和部件，以帮助读者更好地了解机床的工作原理和功能。
一、机床的结构1.床身：机床的床身是机床的主体部分，负责支撑和固定其他部件。
床身通常由铸铁制成，具有良好的刚性和稳定性。
床身上有床身滑轨，用于支撑工件和刀具的移动。
2.立柱：机床的立柱位于床身的一侧，起到支撑和稳定机床横梁或工作台的作用。
立柱通常采用铸铁或焊接结构制成，具有足够的刚性和稳定性。
3.横梁：机床的横梁位于床身的顶部，它连接立柱，并支撑工作台或工作台滑架。
横梁通常由铸铁或焊接结构制成，具有较高的刚性和稳定性。
4.工作台：机床的工作台是支撑工件的平面，用于进行加工操作。
工作台可以在床身滑轨上移动，以适应不同大小和形状的工件。
工作台通常由铸铁制成，也可以根据特定的加工需求进行定制。
二、机床的部件1.主轴：机床的主轴是加工工件的主要部件，通过主轴来夹持和旋转工件。
主轴有不同的形式，如立式、卧式、卧立复合轴等，可以根据不同的加工需求选择合适的主轴类型。
2.滑架：滑架是机床上用于移动刀具或工件的部件，通常与主轴一起工作。
滑架可以沿着床身滑轨进行水平或垂直移动，以实现需要的加工操作。
3.进给系统：进给系统用于控制机床上刀具或工件的进给速度和方向。
进给系统包括进给电机、进给轴和进给装置等。
通过调整进给系统，可以实现工件的不同加工要求，如进给速度、切削深度和进给方向等。
4.刀具系统：刀具系统包括刀柄、刀片和刀座等部件，用于安装和固定刀具。
刀具系统具有较高的刚性和稳定性，以实现精确的切削加工。
5.润滑系统：润滑系统用于对机床运动部件和轴承等进行润滑，以减少磨损和摩擦。
润滑系统包括润滑油箱、润滑泵和润滑管路等部件，通过循环输送润滑油，保持机床的正常运行。
6.控制系统：控制系统是机床的重要组成部分，用于控制机床的加工过程。